Effekter av fotobiomodulering på det medfödda immunsystemet hos nyfödda och spädbarn med bronkiolit

Akut viral bronkiolit (AVB) är den vanligaste sjukdomen i de nedre luftvägarna hos barn, och är en av de främsta orsakerna till sjukhusvistelse hos barn under två år, särskilt på vintern. Det kännetecknas av inflammation, ödem och nekros av celler i de små luftvägarnas epitel, med ökad slemsekretion och bronkospasm. Bland de vanligaste patogenerna för utvecklingen av AVB är rhinovirus, influensa A och B, parainfluensa, metapneumovirus, adenovirus, men det vanligaste och ansvariga för 70 % av AVB hos barn under två år är respiratoriskt syncytialvirus (RSV) . RSV är mycket smittsamt och smittsamt och står för 2-3 % av sjukhusvistelsen av infekterade barn, och det finns en säsongsvariation i RSV-infektionsnivåerna, som är högre under vintern i tempererade områden, och detta beror på låga temperaturer och hög luftfuktighet främja spridningen av viruset.

RSV överförs genom luften i kontakt med näsepitelet, munnen, ögonen eller kontaminerade ytor, och inkubationstiden är tre till åtta dagar. Så fort viruset når näsan eller munnen börjar det infektera epitelcellerna i de övre luftvägarna och går sedan vidare till de nedre luftvägarna och når bronkiolerna där det förökar sig lättare, vilket utvecklar bronkiolit. Inflammation och obstruktion av bronkiolerna uppstår då, vilket resulterar i minskat luftflöde i de små kaliberluftvägarna, vilket förändrar förmågan att andas ut, vilket leder till hyperinflation, ökad slemproduktion, atelektas och väsande andning. Immunopatologi uppstår genom uttryck av pro-inflammatoriska cytokiner med efterföljande perivaskulär och peribronkial infiltration av mononukleära celler, mestadels neutrofiler och lymfocyter, vilket utlöser ett obalanserat svar mellan T-hjälparceller 1 och 2.

Förutom AVB kan RSV-infektion leda till lunginflammation utöver möjligheten till senare utveckling av väsande andning och astma, så det finns en växande oro för hur RSV-infektioner under de första levnadsmånaderna kan leda till utveckling av kroniska lungsjukdomar. förutom att anses vara det andra patogena medlet som orsakar dödsfall hos barn under ett år.

Oförmågan hos det medfödda immunsystemet hos nyfödda och barn att bekämpa RSV-infektion och dess allvarliga konsekvenser gör utvecklingen av nya förebyggande och behandlingsstrategier till en prioritet.

För att möta detta behov har anmärkningsvärda framsteg gjorts under de senaste åren i förhållande till lågnivå laser-PBM applicerat på lungsjukdomar. PBM är en icke-invasiv, biverkningsfri, tillgänglig och vältolererad resurs för patienter som diagnostiserats med lungsjukdomar såsom kronisk obstruktiv lungsjukdom, COVID-19 och astma. Många effekter tillskrivs PBM och en av de viktigaste är dess antioxidant- och antiinflammatoriska effekter på cellnivå. Från penetrationen av fotonen in i vävnaden där den interagerar med intracellulära molekyler och initierar en serie förändringar i dess funktion, inklusive membranpermeabilitet och cellulär metabolism, reglerar antioxidativa försvar och minskar oxidativ stress.

Jahani-Sherafat et al. (2020) i sin recension förklarar de olika hypoteserna för PBM i cellulära funktioner, den första hänvisar till cytokrom-c-oxidas, erhållet med infrarött ljus. Andra hypoteser är att fotoner separerar kväveoxid från enzymet och gör denna kväveoxid aktiv och ökar elektrontransporten, mitokondriell membranpotential och produktionen av adenosintrifosfat (ATP). En annan hypotes är relaterad till ljuskänsliga jonkanaler som kan leda till ackumulering av kalcium i celler, och efter fotonabsorption aktiveras flera signalkanaler med hjälp av reaktiva syrearter, cykliskt adenosinmonofosfat (AMP), kväveoxid och kalcium, vilket leder till till stimulering av transkriptionsfaktorer. Med dessa faktorer aktiverade ökar expressionsgenen och som ett resultat ökar proteinsyntesen och proliferationen, antiinflammatorisk signalering, anti-apoptotiska proteiner och antioxidantenzymer.

Vetenskapliga studier, både i djur- och mänskliga modeller, har utvecklats med fokus på att minska inflammatoriska tillstånd som är ett resultat av både akuta och kroniska andningssjukdomar. I allmänhet visar dessa studier att den transkutana appliceringen av PBM når lungorna och positivt interfererar med inflammatoriska och immunologiska processer i lungskador. Det kan vara en användbar resurs som adjuvans vid behandling av andningssjukdomar.

Studera design:

Studien kommer att vara en randomiserad klinisk prövning och provet bestod av nyfödda och spädbarn från noll till 24 månaders ålder, diagnostiserade med AVB inlagda på Maternal and Child University Hospital vid Universidade Estadual de Ponta Grossa. Projektet kommer att lämnas in för godkännande av Human Research Ethics Committee och därefter registreras i ClinicalTrials.gov databas.

Föräldrarna eller vårdnadshavarna till det nyfödda eller barnet kommer att bjudas in att delta i studien och, om de är intresserade, måste de samtycka till att delta genom att underteckna det kostnadsfria och informerade samtyckesformuläret. Syftet med studien kommer att förklaras för de ansvariga och de kommer när som helst att kunna ställa frågor om de procedurer som ska utföras. Om föräldrarna eller vårdnadshavarna vill lämna studien kommer det inte att skada patientens behandling, vilket kommer att vara som fastställts i randomiseringen.

Intagningen av patienter med diagnosen AVB på de deltagande sjukhusen kommer att kontrolleras dagligen. Så snart patienten är identifierad, i den första sjukgymnastikkonsultationen, kommer den ansvariga personen att bjudas in att delta i forskningen genom formuläret för informerat samtycke. Om antagen går sjukgymnasten vidare med frågorna på uppföljningsblanketten, varefter sjukgymnastiken följer sjukgymnastiktjänsten enligt angiven randomisering. I denna första konsultation kommer frågeformuläret International Study of Wheezing (EISL) att tillämpas, AVB svårighetsgrad kommer att bestämmas av Wang-skalan och trakeala sekretprover kommer att samlas in. Resultaten av rutinmässiga laboratorietester kommer att övervakas dagligen för att registrera värdena. Ett nytt prov av trakealsekret kommer att tas på den fjärde inläggningsdagen, det sista provet tas på den åttonde inläggningsdagen eller tidigare om patienten skrivs ut från sjukhuset. För uppföljning kommer forskaren att kontakta föräldrarna eller vårdnadshavarna efter tre månaders utskrivning från sjukhuset för att tillämpa ett frågeformulär utarbetat av författaren som innehåller följande frågor: Hur många gånger har ditt barn haft en förkylning/influensa under de senaste månader?; Om så är fallet, behövde han/hon läggas in på sjukhus?; Är ditt barns vaccinationer uppdaterade?; Började ditt barn gå i dagis eller skola under denna period?; Har det skett en förändring i barnets kost? (t.ex. livsmedelsövergång); Märker du att ditt barn är trött på att leka?

Randomisering och blindning:

Randomisering kommer att göras i block och genereras av ett datorprogram, som döljs i förseglade och sekventiellt numrerade ogenomskinliga kuvert, implementerat av någon som inte är inblandad i studien. Varje kuvert kommer att motsvara en av de två studiegrupperna och ett kuvert kommer att väljas av deltagarens vårdnadshavare vid tidpunkten för utvärderingen. Den statistiska utvärderaren kommer att bli blind för fördelningen av patienter i grupperna.

• Provberäkning För att förkasta nollhypotesen beräknas det behövas 18 deltagare i varje grupp med en provstyrka på 95 % och ett värde på p<0,05, dock uppskattar man en möjlig förlust på 20 % under loppet av i studien kommer urvalsstorleken att vara 22 individer i varje grupp. Beräkningen baserades på studien av Mehani (2017), som analyserade värdena av interleukin IL6 i en grupp vuxna med kronisk obstruktiv lungsjukdom som behandlats med FBM jämfört med en grupp som behandlats med andningstränare, där det slutliga medelvärdet av IL6 i PBM-gruppen var 49,4(10,1) och i motionärsgruppen var det 62,8(11,4) med ett värde på P<0,0001.
• Statistisk analys Datatabulation kommer att utföras med hjälp av Microsoft Excel och statistisk analys med SPSS 22.0 och GraphPad Prism 6.0. Verifieringen av uppgifternas normalitet kommer att utföras av Kolmogorov-Smirnov-testet. Variabler med normalfördelning kommer att presenteras som medelvärde ± standardavvikelse, variabler med icke-normalfördelning kommer att presenteras som median- och interkvartilintervall 25-75 %, och kategoriska variabler kommer att presenteras som absolut och relativ frekvens. För att identifiera effekterna av FBM på BVA kommer ANOVA-testet med blandade upprepade åtgärder att användas. Intragruppsfaktorn kommer att vara allokeringsgruppen (kontrollgrupp eller interventionsgrupp) och intragruppfaktorn kommer att vara utvärderingsögonblicket (D1 och Dalta för laboratorietester och Wang-poäng; D1, D4 och D8/eller utskrivning för trakeal ansvarsfrihet). Statistisk signifikans kommer att bestämmas som P<0,05. Uppföljningsenkäterna kommer att jämföras med hjälp av det icke-parametriska Students t-testet eller Mann-Whitney-testet enligt normaliteten hos data.

På grund av sin originalitet har denna studie stor potential för publicering i välrenommerade vetenskapliga tidskrifter. Om hypotesen att MBF främjar minskningen av cellulär inflammatorisk status bekräftas, kommer fördelarna att vara relaterade till en kortare sjukhusvistelse, snabbare upplösning av lunginfektionen, förutom att konsolidera MBF som en annan effektiv resurs i den respiratoriska sjukgymnastiken i behandlingen av AVB i denna population.